数字电子技术基础课件

1、 数字(shz)电子技术基础课件 共三十页课程(kchng)介绍1. 课程(kchng)的性质3. 课程研究内容5. 教材和参考书4. 课程特点与学习方法2. 教学目标序言共三十页数字电子技术基础课程是自动化类专业具入门(r mn)性质的重要的专业基础课，是 学习微机原理、接口技术等计算机专业课程的基础。既有丰富的理论体系，又有很强的实践性。1.课程(kchng)性质 获得适应信息时代的数字电子技术方面的基本理论、基本知识和基本技能。培养分析和解决实际问题的能力，为以后深入学习数字电子技术及其相关学科和专业打好以下两方面的基础:2.课程目标1、正确分析、设计数字电路，特别是集成电路的基础； 2

2、、为进一步学习设计专用集成电路的基础。共三十页3. 课程研究(ynji)内容1.数字逻辑(lu j)概论 2.逻辑代数3.逻辑门电路4.组合逻辑电路5.锁存器与触发器6.时序逻辑电路8.模数与数模转换器7.脉冲波形的变换与产生共三十页a、发展(fzhn)快b、应用(yngyng)广 (2)学习方法(1)课程特点摩尔定律:集成度按10倍/6年的速度发展。c、工程实践性强4.课程特点与学习方法课前预习+课堂听讲+课后作业+扩展习题演练+扩展知识学习+ 实验环节大班授课，很难做到个性化授课，但是提倡“教师引导学生主导”的个性化自主学习方式 注重联系专业，联系生活，提出问题，解决问题共三十页阎 石主编

3、数字电子(dinz)技术基础第四版高等教育出版社蔡惟铮主编基础电子技术(jsh) 集成电子技术 高等教育出版社 电子工程手册编委会等编中外集成电路简明速查手册-TTL、CMOS电子工业出版社 5.主要教材及参考书李哲英主编电子技术及其应用基础 高等教育出版社郑家龙、王小海主编集成电子技术基础教程 高等教育出版社 共三十页7一起努力(n l)，学好课程！共三十页1.数字(shz)逻辑基础1.1 数字电路与数字信号1.2 数制1.3 二进制数的算术(sunsh)运算1.4 二进制代码1.5 二值逻辑变量与基本逻辑运算1.6 逻辑函数及其表示方法共三十页1.1.1 数字技术(jsh)的发展及其应用1

4、.1.2 数字集成电路的分类(fn li)及特点1.1.3 模拟信号与数字信号1.1.4 数字信号的描述方法1.1 数字电路与数字信号共三十页发展(fzhn)特点:以电子器件的发展为基础电子管时代(shdi)1906年，福雷斯特等发明了电子管；电子管体积大、重量重、耗电大、寿命短。目前在一些大功率发射装置中使用。电压控制器件电真空技术1.1.1数字技术的发展及其应用1.1数字电路与数字信号共三十页晶体管时代(shdi)电流控制(kngzh)器件 半导体技术半导体二极管、三极管器件共三十页80年代后- ULSI ， 1 0 亿个晶体管/片 、 ASIC 制作(zhzu)技术成熟目前- 芯片内部的

5、布线细微(xwi)到亚微米(0.130.09m)量级90年代后- 97年一片集成电路上有40亿个晶体管。6070代-IC技术迅速发展：SSI、MSI、LSI 、VLSI。10万个晶体管/片。将来- 高分子材料或生物材料制成密度更高、三维结构的电路共三十页半导体集成电路(jchng-dinl)共三十页数码相机智能仪器计算机数字(shz)技术的应用共三十页根据电路的结构特点及其对输入信号的响应(xingyng)规则的不同， -数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻辑电路。 从集成度不同 -数字集成电路(jchng-dinl)可分为小规模、中规模、大规模、超大规模和甚大规模五类。 从电路的形式不同， -

6、数字电路可分为集成电路和分立电路从器件不同 -数字电路可分为TTL 和 CMOS电路1、数字集成电路的分类1.1.2、数字集成电路的分类及特点共三十页可编程逻辑器件、多功能专用集成电路106以上甚大规模大型存储器、微处理器10,00099,999超大规模小型存储器、门阵列1009999大规模计数器、加法器1299中规模逻辑门、触发器最多12个小规模典型集成电路门的个数分类集成度:每一芯片(xn pin)所包含的门个数共三十页2、数字(shz)集成电路的特点1)电路(dinl)简单,便于大规模集成,批量生产2)可靠性、稳定性高,抗干扰能力强3)体积小,通用性好,成本低.4)具可编程性,可实现硬件

7、设计软件化5)高速度 低功耗共三十页3、数字电路的分析(fnx)、设计与测试(1)数字电路的分析方法数字电路的分析:根据(gnj)电路确定电路输出与输入之间的逻辑关系。(2) 数字电路的设计方法数字电路的设计:从给定的逻辑功能要求出发，选择适当的逻辑器件，设计出符合要求的逻辑电路。 设计方式:分为传统的设计方式和基于EDA软件的设计方式。 分析工具：逻辑代数。电路逻辑功能主要用真值表、功能表、逻辑表达式和波形图。共三十页-时间(shjin)和数值均连续变化的电信号，如正弦波、三角波等 uOt Otu1. 模拟信号1.1.3 数字信号与数字信号共三十页2、数字信号 -在时间上和数值上均是离散(l

8、sn)的信号。数字电路和模拟电路：工作信号，研究的对象不同，分析、设计方法以及(yj)所用的数学工具也相应不同且它们的数值是一个最小量值的整数倍共三十页3、模拟信号的数字(shz)表示由于数字信号便于存储、分析(fnx)和传输，通常都将模拟信号转换为数字信号. 0 0 模拟信号 模数转换器 3 V 数字输出 0 0 0 0 1 1 模数转换的实现共三十页电压(V)二值逻辑电 平+51H(高电平)00L(低电平)逻辑电平与电压值的关系（正逻辑）1.1.4 数字信号的描述(mio sh)方法1、二值数字逻辑(lu j)和逻辑(lu j)电平 a 、在电路中用低、高电平表示0、1两种逻辑状态 0、1

9、数码-表示数量时称二进制数表示方式二值数字逻辑 -表示事物状态时称二值逻辑共三十页(a) 用逻辑(lu j)电平描述的数字波形(b) 16位数据的图形(txng)表示2、数字波形数字波形-是信号逻辑电平对时间的图形表示.共三十页高电平低电平有脉冲(michng)*非归零型*归零型 比特率 - 每秒钟传输数据的位数无脉冲(michng)(1)数字波形的两种类型:共三十页(2)周期性和非周期性 非周期性数字(shz)波形周期性数字(shz)波形 共三十页例1.1.1 设周期性数字(shz)波形的高电平持续6ms，低电平持续10ms，求占空比q。解：因数字波形的脉冲(michng)宽度tw=6ms，

10、周期T=6ms+10ms=16ms。共三十页非理想脉冲(michng)波形(3)实际(shj)脉冲波形及主要参数共三十页几个(j )主要参数:占空比 Q - 表示脉冲宽度占整个(zhngg)周期的百分比上升时间tr 和下降时间tf -从脉冲幅值的10%到90% 上升 下降所经历的时间( 典型值ns )脉冲宽度 (tw )- 脉冲幅值的50%的两个时间所跨越的时间周期 (T) - 表示两个相邻脉冲之间的时间间隔 tr脉冲宽度 tw 0.5V 4.5V 2.5V 幅值=5.0V 0.0V 5.0V tf0.5V 2.5V 4.5V 共三十页(4)时序(sh x)图-表明各个数字信号时序关系的多重波形图。共三十页内容摘要数字电子技术基础课件。1、正确分析、设计数字电路，特别是集成电路的基础。课前预习+课堂听讲+课后作业+扩展习题演练+扩展知识学习+ 实验环节。大班授课，很难做到个性化授课，但是提倡“教师引导学生主导”的个性化自主学习方式。发展特点:以电子器件的发展为基础。-数字电路可分为组合逻辑电路和时序逻